《沖壓工藝與模具設計》試題庫及答案

一填空題

1.冷沖壓的優點有：生產率高、操作簡便,尺寸穩定、互換性好,材料利用率高。

2.冷沖壓是利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力,使其產生分離或塑

性變形,從而獲得所需零件的一種加工方法。

3.一般的金屬材料在冷塑變形時會引起材料性能的變化。隨著變形程度的增加，所有的強

度、硬度都提高,同時塑性指標降低,這種現象稱為冷作硬化。

4.拉深時變形程度以拉深系數m表示,其值越小，變形程度越大。

5.材料的屈強比小,均勻延伸率大有利于成形極限的提高。

6.沖裁件的斷面分為圓角，光面，毛面，毛刺

四個區域。

7.翻孔件的變形程度用翻孔系數K表示，變形程度最大時，口部可能出現開裂

8.縮孔變形區的應力性質為雙向壓縮應力,其可能產生的質量問題是失穩起

<

9.精沖時沖裁變形區的材料處于三向壓應力,并且由于采用了極小的間隙,沖裁

件尺寸精度可達IT8-IT6級。

10.冷沖壓模具是實現冷沖壓工藝的一種工藝裝備。

11.落料和沖孔屬于分離工序,拉深和彎曲屬于成形工序o

12.變形溫度對金屬塑性的影響很大，一般來說，隨著變形溫度的升高，塑性提高,

變形抗力降低。

13.壓力機的標稱壓力是指滑塊在離下止點前某一特定位置時,滑塊上所容許承受

的最大作用力。

14.材料在塑性變形中，變形前的體積等于變形后的體積,用公式來表示即：」

1+￡2+￡3=0O

15.沖裁的變形過程分為彈性變形,塑性變形,斷裂分離三個階段-

16.沖裁模工作零件刃口尺寸計算時，落料以凹模為基準，沖孔以凸模為

基準，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3級o

17.沖裁件之間及沖裁件與條料側邊之間留下的余料稱作瘠邊o它能補償條料

送進時的定位誤差和下料誤差，確保沖出合格的制件。

18.彎曲零件的尺寸與模具工作零件尺寸不一致是由于彎曲回彈而引起的,

校正彎曲比自由彎曲時零件的尺寸精度要高。

19.拉深時可能產生的質量問題是起皺和開裂

20在室溫下，利用安裝在壓力機上的3對被沖材料施加一定的壓力，使之產生分離和塑

性變形,從而獲得所需要形狀和尺寸的零件（也稱制件）的一種加工方法。

21用于實現冷沖壓工藝的一種工藝裝備稱為陛星其。

22沖壓工藝分為兩大類，一類叫分惑工序,一桀是變形工序。

23物體在外力作用下會產生變形，若外力去除以后，物體并不能完全恢復自己的原有包

和尺寸,稱為塑性變形。

24變形溫度對金屬的塑性有重大影響。就大多數金屬而言，其總的趨勢是：隨著溫度的五

蜃塞性增加,變形抗力降痣。

25以主應力表示點的應力狀態稱為主應力擾右表示主應力個數及其符號的簡圖稱為自

力圖。可能出現的主應力圖共有無濟。

26塑性變形時的體積不變定律用公式來表示為：J+e升e3=0。

27加工硬化是指一般常用的金屬材料，隨著塑性變形程度的增加,其強度、硬度和變形抗

力逐潮增加,而塑性和韌性逐漸性蟲。

28在實際沖壓時，分離或成形后的沖壓件的形狀和尺寸與模具工作部分形狀和尺寸不盡相

同，就是因卸載規律引起的岸性回復（簡稱回彈）造成的。

29材料對各種沖壓成形方法的適應能力稱為材料的包遢縫。沖壓成形性能是一個綜

合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要內容來看，有兩個方面：一是成形極限,

二鳧成形質量。

30B23-63表示壓力機的標稱壓力為630KN。其工作機構為曲柄連桿滑塊機構。

3132-300是一種液壓機類型的壓力機。

32在沖壓工作中，為頂出卡在上模中的制件或廢料，壓力機上裝有包源物生項步（或稱打

件）裝置。

33離合器與制動器是用來控制曲柄滑塊機構的運動和停止的兩個部件。

曲柄壓力機的標稱壓力是指猾或在高根點就某一密途第高時,滑塊上所容許承受的最大作

用力。5.沖壓生產中，需要將板料剪切成條料，這是由曼絕來完成的。這一工序在沖壓工

藝中稱下料工序。

34圓形墊圈的內孔屬于沖孔外形屬于落料o

35沖裁斷面分為四個區域：分別是塌角,光面，毛面，毛

刺o

36沖裁過程可分為彈性變形,塑性變形,斷裂分離三個變形階段。

37工作零件刃口尺寸的確定沖孔以生團計算基準，落料以四模為計算基準。

38沖裁件的經濟沖裁精度為IT11級。

39凸凹模在下模部分的叫倒裝式復合模,凸凹模在上模部分的叫正裝式復合模,其中

正裝式復合模多一套打件裝置。

40彈性卸料裝置除了起卸料作用外，還起了料作用,它一般用于材掰厚度發小的情況。

41側刃常用于級進模中,起控制條料送進步距的作用。

42沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心,設計模具時，要使壓力中心與模柄

中心重合。

10.擋料銷用于條料送進時的甚定自,導正銷用于條料送進時的瘠定船。

43將各種金屬坯料沿直線彎成一定角度和曲率,從而得到一定形狀和零件尺寸的沖

壓工序稱為彎曲。

44彎曲時外側材料受拉伸，當外側的拉伸應力超過材料的抗拉強度以后，在板料的外側將

產生裂紋,此中現象稱為彎裂。

45在外荷作用下,材料產生塑性變形的同時,伴隨彈性變形,當外荷去掉以后,彈性變形恢

復,使制件的形狀和尺寸都發生了變化,這種現象稱為回彈。

46在彎曲過程中，坯料沿凹模邊緣滑動時受到摩擦阻力的作用，當坯料各邊受到交阻

叉_不等時，坯料會沿其長度方向產生滑移，從而使彎曲后的零件兩直邊長度不符

合圖樣要求，這種現象稱之為偏移。

47為了確定彎曲前毛坯的形狀和大小，需要計算彎曲件的展開尺寸。

48彎曲件的工藝安排使在工藝分析和計算之后進行的一項設計工作。

49常見的彎曲模類型有：單工序彎曲模、級進彎曲模、復合彎曲模、通用彎曲模。

50對于小批量生產和試制生產的彎曲件，因為生產量小，品種多，尺寸經常改變，采用常

用的彎曲模成本高，周期長，采用手工時強度大，精度不易保證，所有生產中常采用度

用彎曲模。

51凹模圓角半徑的大小對彎曲變型力，模具壽命,彎曲件質量等均有影響。

52對于有壓料的自由彎曲，壓力機公稱壓力為F醫機2（1.6?1.8）（F自+鏘）。

32用拉深模將一定形狀的平面坯料或空心件制成開口件的沖壓工序叫做

53一般情況下，拉深件的尺寸精度應在IT13級以下,不宜高出

ITU級。

54實踐證明，拉深件的平均厚度與坯料厚度相差不大，由于塑性變形前后

體積不變，因此，可以按坯料面積等于拉深件表面積原則確定坯料

尺寸。

55為了提高工藝穩定性，提高零件質量，必須采用稍大于極限值的

系數。

56窄凸緣圓筒形狀零件的拉深，為了使凸緣容易成形，在拉深窄凸緣圓筒

零件的最后兩道工序可采用錐形凹模和錐形壓料圈進行拉

深。

57壓料力的作用為：防止拉深過程中坯料起皺

58目前采用的壓料裝置有彈性壓料和剛性壓料裝置。

59軸對稱曲面形狀包括球形件,拋物線形件,錐形

件。

60在拉深過程中，由于板料因塑性變形而產生較大的加工硬化，致使繼續

變形苦難甚至不可能。為可后繼拉深或其他工序的順利進行，或消除工

件的內應力，必要時進行工序間熱處理或最后消除應力的

熱處理。

61在沖壓過程中，清洗的方法一般采用酸洗

61為了降低冷沖壓模具與坯料的摩擦力，應對坯料進表面處理和潤

滑處理。

62冷積壓模具一般采用可調試冷擠壓模和通用擠壓模。

63翻邊按變形性質可分為伸長類翻邊和壓縮類翻邊。

64在沖壓過程中，脹形分平板坯料的局部凸起脹形和立體空心的脹形。

65壓制加強筋時，所需沖壓力計算公式為：F=LtobK。

66把不平整的工件放入模具內壓平的工序叫校平。

67冷擠壓的尺寸公差一般可達到IT7。

68空心坯料脹形是將空心工序件或管狀毛坯沿徑向往外擴張的沖壓工序。

69徑向積壓又稱橫向擠壓，即積壓時，金屬流動方向與凸緣運動方向垂直。

70覆蓋件是指覆蓋車類發動機、底盤、駕駛室和車身的薄板異型類表面零件和內部零

件。

71為了實現覆蓋件拉深，需要制件以外增加部分材料,而在后續工序中又將去切除,這部分

增補的材料稱為工藝補充部分。

72利用拉深筋,控制材料各方向留入凹模的阻力，防止拉深時因材料流動不均勻而發

生起皺和破裂,是覆蓋件工藝設計和模具設計的特點和重要內容。

73確定覆蓋件的切邊方向必須注意定位要方便可靠和要保證良好的刃口強度

這兩點。

74覆蓋件翻邊質量的好壞和翻邊位置的準確度,將直接影響汽車車身的裝配精度那質

量。

75覆蓋件的工序工件圖是指拉深工件圖、切邊工件圖及翻邊工件圖等工序件圖,是模具

設計過程中貫徹工藝設計圖、確定模具結構及尺寸的重要依據。

76覆蓋件拉深模結構與拉深使用的壓力機有很大的關系,可分為單動拉深模、多為雙動

拉深模和雙動拉深模。

77拉深筋的作用是增大或調節拉深時坯料各部分的變形阻力，控制材料流入,提高穩定性，

增大制件的剛度,避免起皺和破裂現象。

78工藝孔是為了生產和制造過程的需要,在工藝上增設的孔,而非產品制件上需要的孔。

79覆蓋件的翻邊包括兩個方面：一是輪廓外形翻邊,二是窗口封閉內形翻邊。

80在模具的工作部分分布若干個等距工位,在每個每個工位上設置了一定沖壓工序,條料沿

模具逐工位依次沖壓后，在最后工位上從條料中便可沖出一個合格的制件來的模具叫

模。

81多工位級進模按主要工序分,可分為級進沖裁模、級進彎曲模、級進拉深模。

82多工位級進模按組合方式分,可分為落料彎曲級進模、沖裁翻邊級進模、沖

裁拉深級進模、翻邊拉深級進模。

83衡量排樣設計的好壞主要看工序安排是否合理,能否保證沖件的質量并使沖壓

過程正常穩定進行,模具結構是否簡單,制造維修是否方便,是否符合制造和使用單

位的習慣和實際條件等等。

84進行工位設計就是為了確定模具工位的數目、各工位加工的內容、及各工位沖壓

工序的順序。

85對于嚴格要求的局部內、外形及成組的孔,應考慮在同一工位上沖出，以保證位置幡度。

86如何處理好相關部件幾次沖裁產生的相接問題,將直接影響沖壓件的質量。

87在多工位級進模內條料送進過程中，會不斷得被切除余料，但在各工位之間達到最后工位

以前,總要保留一些材料將其連接起來，以保證條料連續的送進,這部分材料稱為載體。

88級進模中卸料板的另一個重要作用是保護細小的凸模。

89對于自動送料裝置的多工位級進模應采用自動檢測保護裝置。

90模具因為磨損和其他原因而失效,最終不能修復而報廢之前所加工的沖件總數稱為

壽命。

91模具經過一定時間的使用，由于種種原因不能再沖出合格的沖件產品，同時又不能修復的

現象稱為失效。

92沖模一般零件選用材料是應具有一定的力學性能和機械加工性能。

93在實際生產中，由于沖壓件材料厚度公差較大，材料性能波動,表面質量差不干凈等，將造

成模具工作零件磨損加劇.和崩刃。

94對于一定條件下的模具鋼,為了提高起耐磨性，需要在硬度高的機體上分布有細小堅硬

的碳化物。

95低淬透性冷作模具鋼他包括碳素工具鋼和部分低合金工具鋼。

96材料的耐磨性將直接影響模具零件的使用壽命和沖件質量。

97鋼結硬質合金的可鑄性和可加工性較差，因而對鑄造溫度和鑄造方法以及

切削加工范圍都有嚴格的要求。

98不同沖壓模具對材料的性能要求不同，拉深等成形模要求有高耐磨性和高黏附

性。

100.硬質合金鋼與鋼結硬質合金性能相比具有硬度高和模具使用壽命長等特

點。

四問答、計算題

1.冷沖壓的特點？

答：(1)便于實現自動化，生產率高，操作簡便。大批量生產時，成本較低。

(2)冷沖壓生產加工出來的制件尺寸穩定、精度較高、互換性好。

(3)能獲得其它加工方法難以加工或無法加工的、形狀復雜的零件。

(4)冷沖壓是一種少無切削的加工方法，材料利用率較高，零件強度、剛度好。

2.冷沖壓的基本工序？

答：分離工序和變形工序。

分離工序：材料所受力超過材料的強度極限，分離工序的目的是使沖壓件與板料沿一定的輪

廓線相互分離，成為所需成品的形狀及尺寸。

成形工序：材料所受力超過材料的屈服極限而小于材料的強度極限，成形工序的目的，是使

沖壓毛坯在不破壞的條件下發生塑性變形，成為所要求的成品形狀和尺寸。

3.板平面方向性系數？

答：板料經軋制后晶粒沿軋制方向被拉長，雜質和偏析物也會定向分布，形成纖維組織，使

得平行于纖維方向和垂直于纖維方向材料的力學性能不同，因此在板平面上存在各向異性，

其程度一般用板厚方向性系數在幾個特殊方向上的平均差值(稱為板平面方向性系數)。

/r值越大，則方向性越明顯，對沖壓成形性能的影響也越大。

4.沖壓成形性能？

答：材料對各種沖壓成形方法的適應能力。沖壓成形性能包括兩個方面：一是成形極限，二

是成形質量。

材料沖壓成形性能良好的標志是：材料的延伸率大，屈強比小，屈彈比小，板厚方向性r

大，板平面方向性/r值小。

5.沖壓對材料的基本要求為：具有良好的沖壓成形性能，如成形工序應具有良好的塑性(均

勻伸長率力高)，屈強比。/%和屈彈比。/￡小，板厚方向性系數r大，板平面方向性系

數小。具有較高的表面質量，材料的表面應光潔平整，無氧化皮、裂紋、銹斑、劃傷、

分層等缺陷。厚度公差應符合國家標準。

6.如何選擇壓力機?

答：主要包括類型選擇和規格兩個方面。

(1)類型選擇沖壓設備類型較多，其剛度、精度、用途各不相同，應根據沖壓工藝的性質、

生產批量、模具大小、制件精度等正確選用。一般生產批量較大的中小制件多選用操作方便、

生產效率高的開式曲柄壓力機。但如生產洗衣桶這樣的深拉伸件，最好選用有拉伸墊的拉伸

油壓機。而生產汽車覆蓋件則最好選用工作臺面寬大的閉式雙動壓力機。

(2)規格選擇確定壓力機的規格時要遵循如下原則：

①壓力機的公稱壓力必須大于沖壓工藝力。但對工作行程較長的工序，不僅僅是只要滿

足工藝力的大小就可以了，必須同時考慮滿足其工作負荷曲線才行。

②壓力機滑塊行程應滿足制件在高度上能獲得所需尺寸，并在沖壓工序完成后能順利地從

模具上取出來。對于拉伸件，則行程應在制件高度兩倍以上。

③壓力機的行程次數應符合生產率的要求。

④壓力機的閉合高度、工作臺面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺寸等都要能滿足模具的正確安

裝要求，對于曲柄壓力機，模具的閉合高度應在壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之

間。工作臺尺寸一般應大于模具下模座50-70mm(單邊)，以便于安裝，墊板孔徑應大于

制件或廢料投影尺寸，以便于漏料模柄尺寸應與模柄孔尺寸相符。

7.什么是壓力機的裝模高度，與壓力機的封閉高度有何區別？

答：壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點時，滑塊下表面到工作墊板上表面的距離。當裝模

高度調節裝置將滑塊調整至最上位置時(即連桿調至最短時)，裝模高度達到最大值，稱為

最大裝模高度；裝模高度調節裝置所能調節的距離，稱為裝模高度調節量。和裝模高度并行

的標準還有封閉高度。所謂封閉高度是指滑塊在下死點時，滑塊下表面到工作臺上表面的距

離。它和裝模高度之差恰好是墊板的高度。因為模具通常不直接裝在工作臺面上，而是裝在

墊板上，所以裝模高度用得更普遍。

8.什么是沖裁間隙？為什么說沖裁間隙是重要的。

答：凸模與凹模工作部分的尺寸之差稱為間隙。沖裁模間隙都是指的雙面間隙。間隙值

用字母Z表示。間隙之所以重要，體現在以下幾個方面：

1)沖裁間隙對沖裁件質量的影響

(1)間隙對斷面質量的影響模具間隙合理時，凸模與凹模處的裂紋(上下裂紋)在

沖壓過程中相遇并重合，此時斷面塌角較小，光面所占比例較寬，毛刺較小，容易去除。斷

面質量較好；

如果間隙過大，凸模刃口處的裂紋較合理間隙時向內錯開一段距離，上下裂紋未重合部

分的材料將受很大的拉伸作用而產生撕裂，使塌角增大，毛面增寬，光面減少，毛刺肥而長,

難以去除，斷面質量較差；

間隙過小時，凸模與凹模刃口處的裂紋較合理間隙時向外錯開一段距離上下裂紋中間的

一部分材料，隨著沖裁的進行將進行二次剪切，從而使斷面上產生二個光面，并且，由于間

隙的減小而使材料受擠壓的成分增大，毛面及塌角都減少，毛刺變少，斷面質量最好。因此,

對于普通沖裁來說，確定正確的沖裁間隙是控制斷面質量的一個關鍵。

(2)沖裁間隙對尺寸精度的影響材料在沖裁過程中會產生各種變形，從而在沖裁結

束后，會產生回彈，使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其結果，有的使制件尺寸變

大，有的則減小。其一般規律是間隙小時，落料件尺寸大于凹模尺寸，沖出的孔徑小于凸模

尺寸；間隙大時，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖出的孔徑大于凸模尺寸。

2）沖裁間隙對沖壓力的影響

一般來說，在正常沖裁情況下，間隙對沖裁力的影響并不大，但間隙對卸料力、推件力

的影響卻較大。間隙較大時，卸料及推料時所需要克服的摩擦阻力小，從凸模上卸料或從凹

模內推料都較為容易，當單邊間隙大到15Q20%料厚時，卸料力幾乎等于零。

3）沖裁間隙對沖模壽命的影響

由于沖裁時，凸模與凹模之間，材料與模具之間都存在摩擦。而間隙的大小則直接影響

到摩擦的大小。間隙越小，摩擦造成的磨損越嚴重，模具壽命就越短，而較大的間隙，可使

摩擦造成的磨損減少，從而提高了模具的壽命。

9.比較單工序模、復合模、級進模的優缺點。

答：各種類型模具對比見下表

^種類單工序模

對比項鼠級進模復合模

無導向的有導向的

制件精度低一般可達IT13-IT8可達IT9-IT8

受模具結構與強度

制件形狀尺寸尺寸大中小型尺寸復雜及極小制件

制約

生產效率低較低最高一般

模具制造工作量和沖裁較簡單制件時沖制復雜制件時比

低比無導向的略高

成本比復合模低連續模低

不安全，需采取安

操作的安全性不安全，需采取安全措施較安全

全措施

自動化的可能性不能使用最宜使用一般不用

10、根據圖示零件，完成以下內容:

1）工作零件刃口尺寸；

答:1）刃口尺寸如下表:

沖裁性質工作尺寸計算公式凹模尺寸注法四模尺寸注法

58-0.74DA-(Dmax-XA)057.6-°,18

38-0.6237.7m6凸模尺寸按實際

落料30-0.5229.7'。》尺寸配置，保證雙邊

16-0.4416.小。“間隙0.25~0.36mm

&R7.91006

凹模尺寸按凹

di—(dmin+XA)°-8T

沖孔63.5"'模實際尺寸配置，保3.65-0.08

證雙邊間隙

0.25~0.36mm

中心距14±0.055

17±0.055

2)試畫出其級進模排樣圖并計算出一根條料的材料利用率;

答：排樣圖如下：

查附表3選用板料規格為900*1800*2,采用橫裁，剪切條料尺寸為62*900,一塊板可

裁的條料數為：

一塊板可裁的條數n1=1800/62=29條余2mm

每條可沖零件的個數n2=(900-2)/32=28個余6.25mm

每板可沖零件的總個數n=n1nz=29X28=812個

一個沖片面積Ao^l622.5mm2

材料利用率n=n^xioo%=812x1622-5X100%=81%

A900x1800

3)計算沖壓力，選擇壓力機

答：查附表1,T=300MPa

落料力F】=KLtT=1.3X[2(58-16)+2(30-16)+16n]X2X300?126000N

沖孔力F2=KLtT=1.3X4JTX3.5X2X300p34289N

推件力取h=6,n=h/t=6/2=3,查表3-18,KT=0.055

FT=nKTF=nKT(Fi+F2)=3X0.055X(12.6+3.4289)?2.5(t)

總沖壓力FZ=FI+F2+FT?19(t)

根據計算總力，可初選JB23-25的壓力機。當模具結構及尺寸確定之后，可對壓力機的閉合

高度,模具安裝尺寸,進行校核,從而最終確定壓力機的規格.

4.模具總裝圖及主要工作零件圖

1-簧片2-螺釘3-下模座4-凹模5-螺釘6-承導料7-導料板8-始用擋料銷9、26-導柱

10、25-導套11-擋料釘12-卸料板13-上模座14-凸模固定板15-落料凸模16-沖孔凸模17-墊

板18-圓柱銷19-導正銷20-模柄21-防轉銷22-內六角螺釘23-圓柱銷24-螺釘

總裝圖

11.彎曲變形的特點？

答(1)只有在彎曲中心角。的范圍內，網格才發生顯具的變化，而在板材平直部分，網格

仍保持原來狀態。

(2)在變形區內，板料的外層想纖維受力而拉伸，內層縱向纖維受壓而縮短。

(3)在彎曲變形區內板料厚度有變薄。

(4)從彎曲變型區域的橫斷面看，對于窄板和寬板各有變形情況。

12.控制回彈措施有哪些？

答(1)盡量避免用過大的相對彎曲半徑r/t

(2)采用合適的彎曲工藝。

(3)合理設計彎曲模結構。

13.產生偏移的原因是什么，控制偏移的措施是:什么？

答：彎曲坯料形狀不對稱，彎曲件兩邊折彎不相等，彎曲凸凹模結構對稱。

控制偏移的措施是：：

(1)采用壓料裝置

(2)利用毛坯上的孔或彎曲前沖出工藝孔，用定位銷插入孔中定位，使坯料無法移動。

(3)根據偏移量的大小，調用定位元件的位移來補償偏移。

(4)對于不同零件，先成對的彎曲，彎曲后再切斷。

(5)盡量采用對稱的凸凹結構，使凹模兩變圓角半徑相等，凸凹間隙調整對稱。

14.彎曲件工藝安排的原則是什么？

答

(1)對于形狀簡單的彎曲件可以一次性成形。而對于形狀復雜的彎曲件，一般要多次才能

成形。

(2)對于批量大尺寸小的彎曲件，為使操作方便，定位準確和提高效率，應盡可能采用級

進模或復合模彎曲成形。

(3)需要多次彎曲時，一般應先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應考慮后次彎曲有可靠

定位，后次彎曲不能影響前次已彎成形狀。

(4)對于非對稱彎曲件，為避免彎曲時坯料偏移，應盡可能采用成對彎曲后再切成兩件工

藝。

15.彎曲件設計時候要注意的問題？

答：

(1)坯料定位要準確，可靠，盡可能采用坯料的孔定位，防止坯料在變形過程中發生偏移。

(2)模具結構不應防礙坯料在彎曲過程中應有的轉動和移動，避免彎曲過程中坯料產生過

渡變薄和斷面發生畸變。

(3)模具結構應能保證彎曲時上，下模之間水平方向的錯移力平衡。

(4)為了減小回彈，彎曲行程結束時應使彎曲件的變形部位在模具中得到較正。

(5)彎曲回彈量較大的材料時，模具結構上必須考慮凸凹模加工及試模時便于修正的可能

性。

16.拉深變形可劃分為哪五個區域？

答？

(1)緣平面部分

(2)凸緣圓角部分

(3)筒壁部分

(4)底部圓角部分

(5)筒底部分

17.影響極限拉深系數的原因有哪些？

答：

(1)材料的組織與力學性能

(2)板料的相對厚度t/D

(3)摩擦與潤滑條件

(4)模具的幾何參數

除次之外還有拉深方法，拉深次數，拉深速度，拉深件形狀等。

18.提高拉深變形程度的措施？

答：

(1)加大坯料直徑(2)適當的調整和增加壓料力

(3)采用帶壓料筋的拉深模(4)采用反拉深方法

19.拉深模的分內？

答：按使用的壓力機類型部同，可分為單動機上使用的拉深模與雙動機上使用的拉深模：按

工序的組合程度部同，可分為單工序拉深模，復合拉深模與級進拉深模：按結構形勢與使用

要求部同，可分為首次拉深與后次拉深模，有壓料裝置與無壓料裝置拉深模，順裝式拉深

模與倒裝式拉深模，下出件拉深模與上出件拉深模。

20.拉深時產生拉裂原因？控制措施？

答：原因為：在拉深過程中，由于凸緣變形區應力變很部均勻，靠近外邊緣的坯料壓應力大

于拉應力，坯料應變為最大主應力，坯料有所增厚：而靠近凹模孔口的坯料拉應力大于壓應

力，其拉應變為最大主應力，坯料有所變薄。變薄最嚴重的部位成為拉深時的危險斷面，當

壁筒的最大拉應力超多了該危險斷面的抗應力時，會產生拉裂。

措施：適當增大凸凹模圓角半徑，降低拉深力，增大拉深次數，在壓料圈底部和凹模上涂潤

滑劑等方法避免拉裂產生。

21.影響極限翻孔系數的主要因素是什么？

答：(1)材料的性能。

(2)預制孔的相對直徑d/t。

(3)預制孔的加工方法。

(4)翻孔的加工方法。

22.校平與整形的特點為？

答：

(1)使工件的局部產生不大的塑性變形，以達到提高工件形狀和尺寸精度，使符合零件圖

樣要求。

(2)由于校平與整形后工件的精度較高，因而模具精度要求也較高。

(3)所用的設備要有一定剛性，最好使用精壓機。

23.此模具的特點為：

(1)采用通用模架，更換凸模，組合凹模等零件，可反擠壓不同的擠壓件，還可進行正擠

壓。

(2)凸、凹模同軸度可以調整，即通過螺釘和月牙形板調整凹模位置，以保證凸、凹模同

軸度。

(3)凹模為預應力組合凸凹模結構，能承受較大的單位擠壓應力。

(4)對于黑色金屬反擠壓，其擠壓件可能箍在凸模上，因而設置了卸料裝置，卸料板做成

彎形是為了減少凸模長度。

(5)因黑色金屬擠壓力很大，所以凸模上端和頂件器下端做成錐形，以擴大支撐面積。

24.什么叫冷擠壓，它有哪些方法？

答：在常溫下擠壓模具腔內的金屬施加強大的壓力，使之從模孔或凸、凹模間隙中擠出而獲

得所需要的零件的一種加工方法。

可以分為四類分別為是：正擠壓、反擠壓、復合擠壓、徑向擠壓。

25.翻邊應注意的問題？

答：伸長類曲面翻邊時會出現起皺現象，模具設計時采用強力壓料裝置來防止，另外為創造

有利翻邊的條件，防止中間部分過早的翻邊而引起豎立邊過大的伸長變形甚至開裂，同時沖

壓方向的選取應保證翻邊作用力在水平方向上平衡，通常取沖壓與坯料兩端切線構成角度相

同。

26.覆蓋件的主要成形障礙是什么？

答：由于覆蓋件多為非軸對稱、非回轉體的復雜曲面形狀零件，拉深時容易產生變形不均勻,

導致板料在變形過程中失穩起皺甚至破裂，所以拉深時的起皺和破裂是其主要成形障礙。

27覆蓋件成形時的起皺和破裂預防措施是什么？

答：(1)拉深時加大板料與凹模的接觸面積，通過增大對材料流動的約束，抑制起皺和破裂

產生及發展。

(2)時凸模與板料的初始接觸位置盡量靠近板料的中央位置,拉深始材料能被均勻拉深入

凹模,減小產生起皺和破裂的可能性。

(3)適當增加拉深時材料的曲率半徑,可減少起皺和破裂。

(4)盡量降低拉深度是避免起皺和破裂有效方法。

28.覆蓋件的工序工件圖基本內容是什么？

答：

(1)覆蓋件圖是按覆蓋件在汽車中的位置繪制的,而覆蓋工序工件圖是按工序在模具中的位

置繪制的。

(2)覆蓋件工序工件圖必須將本工序的形狀改變部分表達清楚。

(3)覆蓋件工序工件圖必須將其基準線和基準點的位置標注清楚。

(4)覆蓋件工序工件圖應將工序件的送進方向和送出方向標清楚。

(5)覆蓋件切邊工序工件圖應標注廢料切口的位置和刃口方向，并用文字說明廢料的排除

方向。

29.拉深筋的布置要注意以哪幾點？

答：

(1)必須對材料的流動狀況進行仔細分析,再確定拉深筋的布置方案。

(2)直壁部分拉深進料阻力較小，可放上2條拉深筋，圓角部分拉深進料阻力較大,可不放

拉深筋。

(3)在圓角容易起皺的部分，適當放拉深筋。

(4)一般將拉深筋設置在上壓圈上,而將拉深筋槽設置在下面凹模的壓料面上，以便拉深筋

槽的打磨和研配。

30.采用雙動壓力機的優點是什么？

答

(1)雙動壓力機的壓緊力大于單動壓力機。

(2)雙動壓力機的外滑塊壓緊力,可通過調節螺母調節外滑塊四角的高低,使外滑塊成傾斜

狀,從而調節拉深模壓料面上各部位的壓力，以控制壓料面上材料的流動,而單動機的壓緊力

只能整體調節,缺乏靈活性

(3)雙動壓力機拉深深度大于單動壓力機

(4)單動拉深模壓料不是剛性的,如果壓料面不對稱的立體曲面形狀,在拉深初始預彎成壓

料面形狀時,可能造成壓料板斜料,嚴重時失去壓料作用，而雙動拉深模就好多了。

31.級進模的特點及應用范圍是什么？

答：

(1)在同一副模具不同工位上可同時完成沖裁、彎曲、拉深和成形等多道工序，具有比其

他類型沖模有更高的工作效率。

(2)級進模容易實現自動化，包括自動送料、自動出件、自動疊片。

(3)級進模結構復雜、加工精度較高,因而模具的設計、制造、調試、維修等技術要求較高。

(4)級進模適合大批量生產加工,被加工的零件有足夠的產量和批量。

(5)使用級進模生產，材料利用率較低。

32.多工位級進模排樣設計的內容是什么？

答：

(1)確定模具的定位數目、各工位加工內容和各工位沖壓順序；

(2)確定被沖工件在條料上的排列方式；

(3)確定載體的形式；

(4)確定條料寬度和步距尺寸,從而確定材料的利用率；

(5)基本確定各工位的結構；

33.多工位級進模排樣設計應考慮的其他因數是哪些？

答：

(1)排樣時,應合理布置沖裁和成形工位的相對位置，使沖壓負荷盡可能平衡，以便沖壓中心

接近設備中心；

(2)對于彎曲工序，還要考慮材料的纖維方向；

(3)對于倒沖或切斷、切口的部分，應注意毛刺方向，因為倒沖時，毛刺留在上表面,切斷和

切口時,被切開工件的毛刺一邊在上面,另一邊在下面；

通過以上分析,綜合各方面的因數,設計多個排樣方案進行比較,并要對每個排樣方案計算

出材料的利用率,再進行經濟效率分析,最后選擇一個相對較為合理的排樣方案。

34.影響模具正常送進的主要障礙是是指什么？

沖裁毛刺或油垢;帶有彎曲、成形的零件再條料上成形后或進行彎曲、成形工位的凹模工作

平面高低不平;模具內各種側向或倒向工作機構的故障以及沖裁時條料的額外變形和位移產

生的送料障礙等。再設計多工位級進模時，應充分考慮這些因數，以保證條料的正常送進。

35.影響沖壓模具壽命的主要因數是什么？

答：

(1)沖壓工藝及模具設計對模具壽命影響。

(2)模具材料對模具壽命影響。

(3)模具的熱處理對模具壽命影響。

(4)模具零件毛坯的鑄造和預處理對模具壽命影響。

(5)模具加工工藝對模具壽命影響。

37改善模具壽命的措施有哪些？

答：

(1)優選模具材料。

(2)改善模具結構。

(3)制定合理的沖壓工藝。

(4)制定合理的熱加工工藝。

38.冷沖模具應有的力學性能是什么？

答：：

(1)應有較高的變形抗力。

(2)應有較高的斷裂抗力。

(3)應有較高的耐磨性及抗疲勞性能。

(4)應有較好的冷、熱加工工藝性。

39.沖壓模具工作零件材料的要求是什么？

答：

(1)良好的耐磨性。

(2)良好的熱處理工藝性能。

(3)一定的沖擊韌性。

(4)良好的抗黏結性。

另外,沖模一般零件選用的材料應具有一定的力學性能、機械加工性能。

40.計算拉深工藝力的目的是為了選擇合適的壓力機噸位。已知拉深時總拉深力為15噸，

所以選擇標稱壓力為16噸的壓力機足夠。對嗎，為什么？

答：錯

理由：曲柄壓力機的許用負荷隨滑塊行程位置的不同而不同,其標稱壓力是在離下止點前特

殊位置產生的最大作用力。拉深時,由于其工作行程長,因此當選擇壓力機時,并不僅

僅只要滿足工藝力的大小就可以,必須同時考慮滿足其工作負荷曲線才行。

2.沖壓非對稱零件時，模柄都要加騎縫銷（防轉銷）。

回答：1）對2）錯

理由：騎縫銷的作用是防止上模座相對模柄轉動。如果沖壓非對稱零件不加騎縫銷,則上模

部分轉動一個角度后,凸模和凹模的相對位置會發生變化,這樣會造成工作零件發生啃

傷等安全問題。

3.復合模沖裁精度比級進模高。

回答：1）對2）錯

理由：由于復合模是同一副模具的同一位置上完成多道工序的沖壓,不會存在條料送進時的

定位誤差,所以精度比在同一副模具不同位置上完成多道工序的級進模的要高。

4.彎曲時，工件折彎線的方向最好與板料的軋制方向一致。

回答：1）對2）錯

理由：板料存在各向異性,順著軋制方向的力學性能最好,不容易拉裂。當彎曲線與軋制方

向垂直時,彎曲最大拉應力的方向正好與軋制方向一致,此時彎曲允許的變形程度最大,

最不容易開裂。

5.拉深時為了減小材料流動的阻力，有利于提高極限變形程度，因此，常常在凸模與毛坯

的接觸面上加潤滑。

回答：1）對2）錯

理由：為了減小材料流動的阻力,有利于提高極限變形程度,常常在凹模與毛坯的接觸面上

加潤滑。為了防止凸模與毛坯接觸面之間產生相對滑動并造成危險斷面的過度變薄或拉

裂,應避免在凸模與毛坯的接觸面上加潤滑。

6.凸模與固定板之間的配合通常采用過盈配合。

回答：1）對2）錯

理由：凸模與固定板之間一般是采用H7/m6的過渡配合。當采用彈壓導板模時,可以采用間

隙配合。

7.因此凸凹模的截面形狀及尺寸與工件完全一致。

回答：1)對2)錯

理由：工件的內形由凸模決定,外形由凹模決定,因此凸凹模的截面形狀及尺寸與工件完全

一致

答：考慮到工件形狀復雜,宜采用配作法加工凸、凹模。此制件為落料件,故以凹模為

基準件來配作凸模。凹模磨損后其尺寸變化有三種情況,見圖b。

(1)凹模磨損后尺寸變大的:70+0.37、53,37；

6A

其計算公式AA=(A^-XA)\

查表3-5得:xi=O.5,xE.75,取3=A/4

將已知數據代入公式得:

A1A=(70-0.5X0.4)產叫=691nm

A2A=(53-0.75X0.37)i&=52.72^09mm

(2)凹模磨損后尺寸變小的:32,79；

其計算公式:BA-(B?in+xA)°-SA

查表3-5得x=0.5,取6產A/4

將已知數據代入公式得:

BA=(32+0.5X0.7勿?0.79/4=32.4\2nun

(3)凹模磨損后尺寸不變的:30752；

其基本公式為CA=(Qin+O.5A)±ft5SA

取心=A/4

將已知數據代入公式得:

052

CA=(30+0.5X0.52)±0.5X——=30.26±0.07mm

4

查表得:Zmax=0.360mmZmin=0.246mm

凸模刃口尺寸按凹模實際尺寸配制,保證雙面間隙值為(0.246-0.360)nun。

48.請指出下列表達式中各個字母的含義。(5分)

3—1.0x1200x1800-G5708-88

鋼板

Q235-n-S-GB13237-91

答：B表示：鋼板的厚度精度為較高級

1.0x1200x1800表示：鋼板的規格為1.0麗,平商天寸為1200mmxl800順

Q235表示：鋼板材料為Q235普通碳素鋼

〃表示：鋼板的表面質量為高級的精整表面

S表示：深拉深級

49.試述沖裁間隙是重要性。（10分）

答：沖裁間隙對沖裁件質量、沖裁力大小及模具壽命都會產生影響。

1）沖裁間隙對質量的影響:

間隙對斷面質量的影響模具間隙合理時,沖裁件斷面塌角較小,光面所占比例較寬,

對于軟鋼板及黃銅約占板厚的三分之一左右,毛刺較小,容易去除。斷面質量較好;間隙過

大時,使塌角增大,毛面增寬,光面減少,毛刺肥而長,難以去除,斷面質量較差；間隙過

小時,毛面及塌角都減少,毛刺變少,斷面質量最好。因此,對于普通沖裁來說,確定正確

的沖裁間隙是控制斷面質量的一個關鍵。

沖裁間隙對尺寸精度的影響材料在沖裁過程中會產生各種變形,從而在沖裁結束后,

會產生回彈,使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其結果,有的使制件尺寸變大,有

的則減小。其一般規律是間隙小時,落料件尺寸大于凹模尺寸,沖出的孔徑小于凸模尺寸;

間隙大時,落料件尺寸小于凹模尺寸,沖出的孔徑大于凸模尺寸。同時,在一般情況下,間

隙越小,制件的尺寸精度也越高。

2）沖裁間隙對沖壓力的影響:沖裁力隨著間隙的增大雖然有一定程度的降低,但當單

邊間隙在5貯10%料厚時,沖裁力降低并不明顯,因此,一般來說,在正常沖裁情況下,間

隙對沖裁力的影響并不大,但間隙對卸料力、推件力的影響卻較大。

沖裁間隙對沖模壽命的影響：間隙是影響模具壽命的主要因素,由于沖裁時,凸模與凹模之

間,材料與模具之間都存在摩擦。而間隙的大小則直接影響到摩擦的大小。間隙越小,摩擦

3）造成的磨損越嚴重,模具壽命就越短,而較大的間隙,可使摩擦造成的磨損減少,

從而提高了模具的壽命。

綜上所述,沖裁間隙較小,沖裁件質量較高,但模具壽命短,沖壓力有所增大;而沖裁

間隙較大,沖裁件質量較差,但模具壽命長,沖壓力有所減少。因此,我們應選擇合理間隙。

50.壓力機標牌為JB23-63C各字母的含義。（5分）

答:J表示:機械式壓力機;

B：次要參數與基本型號不同的第二種變型

23：第2列,第3組,表示開式雙柱可傾式壓力機;

63：壓力機的標稱壓力為630KN

C：結構與性能比原型作了第三次改進。

51、計算：如圖所示復合模刃口，試用解析法確定壓力中心。（10分）

y

Xo=26

a）工件圖b）計算圖

解：建立如圖b的坐標系，由于圖形上下對稱，故壓力中心的Y坐標為0,壓力中心X的

坐標按式（3-24）得：

YLiXi

v￡''10x30+20x20x2+30x10x2+39.6x157?-

Xo---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------26

"30+20x2+10x2+15乃

Z=1

52、看圖回答問題（15分）

1.該模具為單工序模還是級進模或者是復合模？

2.指出圖中各序號的名稱

3.說明圖中條料的定位方式及卸料方式，總沖裁力包括哪些力？

I—凸模；2—凹模；3一上模固定板;4,16一墊板；5一上模板；6一模柄；7一推桿；8一推塊；9一推銷；10一推件塊；

II.18一活動擋料銷；12—固定擋料銷；13—卸料板；14一凸凹模；15一下模固定板；17一下模板；19一彈簧

答：（“該模具為倒裝式復合模。

（2）.見圖說

（3）.條料送進時,由導料銷12控制方向,由活動擋料銷11控制步距;沖孔廢料由沖孔凸

模從上往下推下（推件力），條料廢料由彈性卸料裝置13、19卸下（彈性卸料力），工件

由打料機構從落料凹模推下。其總沖壓力為:

沖裁力（沖孔力+落料力）+彈性卸料力+推件力

53、什么是沖裁間隙？沖裁間隙與沖裁件的斷面質量有什么關系？

沖裁凸模與凹模橫向尺寸的差值稱為沖裁間隙。間隙小沖裁件的斷面質量較好

54彎曲回彈的表現形式是什么？產生回彈的主要原因是什么？

彎曲回彈的表現形式為：彎曲半徑的變化和彎曲角的變化。

產生回彈的主要原因是：材料的力學性能、相對彎曲半徑、彎曲中心角、彎曲方式、模具間

隙等。

55拉深變形區的應力應變的特點是什么？

拉深變形區為凸緣部分，切向為壓應力，徑向為拉應力，切向壓應力的絕對值最大，

所以在切向是壓應變，徑向為拉應變。

56拉深時容易出現什么樣的質量問題？為什么？

凸緣的起皺和底部圓角R處的開裂，前者是因為切向壓應力太大，后者是R處的塑性

變形小，加工硬化現象弱。

57、畫制件圖

根據圖示的凹模簡圖

（1）、畫出沖裁件的制件圖；（2）、畫出該沖裁件的排樣圖。

排樣圖制件圖

58.簡述固定卸料順出件這種結構的優點和缺點。

優點：1.模具結構簡單；2.用手送料時人手不易進入危險區，比較安全。

缺點：1.廢料容易上翹，卸料時反向翻轉，對凸模刃口側面的磨損嚴重；2.凹

模刃口附近有異物時不易發現。

59簡述凸模結構設計的三原則。

精確定位凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發生任

何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻降低模具壽命，嚴重時可造成肯模。

防止拔出回程時，卸料力對凸模產生拉伸作用。凸模的結構應能防止凸模從固

定板中拔出來。

防止轉動對于工作段截面為圓形的凸模，不存在防轉的問題，對于工作段不是

圓形的凸模，必須保證凸模在工作過程中不發生轉動，否則將啃模。

60簡述影響沖裁刃口磨損的因素。

沖裁間隙間隙過小，刃口磨損嚴重，模具壽命較低。

沖裁輪廓形狀沖裁輪廓復雜，有尖角時，在尖角處磨損嚴重，模具壽命較低。

潤滑有潤滑可以降低摩擦系數，減少磨損。

板料種類板料越硬，越粘磨損越嚴重。

沖裁模具模具裝配的好壞對刃口的磨損有影響，凸模深入凹模越多，磨損越嚴

重。

壓力機壓力機的剛性，壓力機的額定壓力都會影響刃口磨損。

61計算下圖所示零件的沖材力。材料為Q235鋼，T=345MPa,材料厚度采用剛性

卸料裝置和下出料方式，凹模刃口直壁高度h=6mm。（5分）

F=Lt。產739.8X1X449=332170N

K推=0.055n=6/l=6

F推=長推門F=0.055X6X332170=110723N

Fo=F+F推=332170+110723=442893N

1.冷沖模星利用安裝在壓力機卜的模具對材料施加壓力,使其變形或分離.從而獲得沖件

的一種壓力加工方法。（4）

2.沖壓加工獲得的零件一般無需進行機械加工，因而是一種節省原材料、節省能耗的少、

無廢料的加工方法。（2）

3.性變形的物體體積保持丕變，其表達式可寫成曳±￡如透。（2）

4.材料的沖壓成形性能包括形狀凍結性和貼模性兩部分內容。（2）

5、材料的應力狀態中，壓應力的成分愈大，拉應力的成分愈小，愈有利于材料塑性的發揮。

（2）

6、用的金屬材料在冷塑性變形時，隨變形程度的增加，所有強度指標均提高，硬度也提高，

塑性指標降低，這種現象稱為加工硬化。（3）

7、件的切斷面由圓角帶、光亮帶、剪裂帶、毛刺四個部分組成。（4）

8、裁變形過程大致可分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段的三個階段。（3）

10、在設計模具時，對尺寸精度、斷面垂直度要求高的工件，應選用較小的間隙值；對于斷

面垂直度與尺寸精度要求不高的工件，以提高模具壽命為主，應選用較大的間隙值。

（2）

11、孔時，因工件的小端尺寸與凸模尺寸一致，應先確定凸模尺寸，即以凸模尺寸為基

礎，為保證凸模磨損到一定程度仍能沖出合格的零件，故從孔凸模基本尺寸應取在

制件的最大極限尺寸附近，而沖孔凹模基本尺寸則按凸模基本尺寸加上最小初始雙

面間隙。⑵

12、凸、凹模分別加工的優點是凸、凹模具有互換性，制造